海南島海岸線開發承載能力評估

洪海凌 ，孫士超

（海南省海洋監測預報中心，海南 ?？?570206）

“承載力”的概念源自工程地質學，后被生態學引入。隨著全球人口、資源和環境問題矛盾逐漸突出，承載力理論廣泛應用到資源、環境、區域等領域承載力研究上，是衡量資源能否支持經濟良性發展的重要標志之一[1]。20世紀60年代，日本對瀨戶內海、美國對紐約和長島海域、歐洲對波羅的海等率先開展了近海環境容量研究[2]；近年來，狄乾斌[3]提出海域承載力的概念，并對海域承載力的理論和評價方法進行了一系列研究[4-5]；海岸線是一種重要的海域海岸帶空間要素, 海岸線過度開發是影響我國近岸海域資源環境承載力的四大主要因素之一[6]。隨著海域承載力研究不斷深入，衛寶泉等[7]將作為海域承載力評價因子之一的海岸線開發利用承載能力開展了專門研究。由于研究者基于不同的研究對象提出了不同的概念，各個概念之間的內涵既有交叉也有不同的側重點，容易引起混淆，基于此，2016年國家海洋局根據相關成果首次制定了《海洋資源環境承載能力監測預警指標體系和技術方法指南》[8]。

海南島海岸線約占全國海岸線總長的1/10，是海南省重要的海洋資源。1990年以后，海南省人工岸線長度顯著增加，海岸線開發經歷了從圍墾養殖到港口建設、圍填海工程建設發展的過程[8]。2009年以來，海南省海岸帶生態承載力壓力逐漸增大，并呈現出空間差異性[9]。2017年，中央環保督查組向海南反饋督察意見時指出：海南經濟發展的同時，海域、岸線生態遭受破壞。同年，國家海洋局印發的《海岸線保護與利用管理辦法》要求：到2020年，確保海南省自然海岸線保有率不低于55%，嚴格限制建設項目占用自然岸線，實施海岸線整治修復行動。

本文以海南省海岸線為研究對象，依據各種海岸線開發利用類型對海岸資源環境影響程度的差異計算海岸線人工化指數，以海洋功能區劃和海洋主體功能區規劃為基礎，測算海岸線開發利用強度標準，最終得到海南省13個行政單元的海岸線開發承載率指數與海岸線開發承載力指數。對于規范海南省空間開發秩序，合理控制海岸帶開發強度提供決策依據，為促進海南省人口、經濟、資源環境的均衡發展奠定基礎。

1 海南省海岸線開發利用情況

1.1 海南省海岸線時空變遷

海南省海岸線綿長且地形復雜，地貌豐富，既有基巖海岸景觀，也有平原海岸形成的綿延不斷的平緩海灘，還有諸多河流入海口形成的獨具特色的自然景觀。根據2008年海南省海岸線修測數據，海南省的海岸線長度為1 822.8 km，自然岸線長約1 266.6 km。近年來，有學者利用遙感技術對海南省局部地區海岸帶變遷情況進行了研究[10-12]，結果均表明，近年來海南省海岸線主要受人為因素如圍填海工程、碼頭建設及魚塘圍墾等影響，人工岸線增長顯著，西北部人工海岸線增幅達到113%,其占比由2005年的24.3%上升至2016年的51.6%[13]；自然岸線長度減少，局部砂質海岸線侵蝕嚴重、功能退化。據近年《海南省海洋環境狀況公報》記載，在2017年海岸侵蝕較為嚴重，萬寧市烏場春園灣岸段、三亞市亞龍灣金茂三亞麗思卡爾頓酒店附近岸段和瓊海市博鰲印象岸段等多個岸段年侵蝕速率超過6.0 m/a，砂質岸線形成過程漫長，受到破壞恢復困難，對于海南獨具特色的優質砂質岸線需加強監管和保護。

1.2 海南省海岸線開發利用現狀

海南省海岸線利用現狀主要分為岸線防護工程、交通運輸工程、圍池堤壩工程和圍填海岸線。各類型分布位置如圖1所示。

圖1 海南島海岸線利用現狀分類圖

2 海南省海岸線承載力評估方法

2.1 評估對象及內容

評估的對象為海南島13個市、縣及洋浦經濟開發區的海岸線人工化指數和海岸線開發利用強度標準；評估的內容為海岸線開發承載率指數和海岸線開發承載力指數。

2.2 數據來源及處理方法

2.2.1 數據來源 海岸線數據收集主要為海南省海岸線數據（2008年公布）、衛星高分辨率遙感影像數據、《海南島海洋功能區劃（2011—2020年）》。衛星遙感數據主要選取覆蓋海南島近岸海域2016年高分辨率影像數據共計26景。

2.2.2 數據處理 海岸類型通?？梢苑譃榛鶐r礁石海岸、砂（礫）質海岸、砂質海岸、泥砂質海岸、植物海岸和人工海岸。本研究對獲取的遙感影像進行輻射校正、幾何校正、鑲嵌和數據融合等預處理后，利用遙感圖像的光譜特征、空間特征、時間特性等，采用目視解譯與計算機信息提取相結合的方法，提取海岸線信息，包括水邊界線提取，潮位校正。其中水邊界提取利用陸地和海水在遙感圖像上成像特征的差異，特別是多光譜遙感的近紅外波段陸地和海水在圖像上的差異，用人機交互及邊緣檢測方法提取陸地和海水的水邊界線。潮位校正利用成像時間、潮位信息和潮汐模型進行校正，獲得真正的海岸線。

2.3 海岸線承載力評估方法

原則上按照海南島省級海岸線保護與利用規劃中確定的岸線類型，計算海岸線開發承載力指數。在海南島級海岸線保護與利用規劃未發布前，采用海岸線人工化指數、海岸線開發利用強度標準、海岸線開發承載率指數、海岸線開發承載力指數來計算海岸線開發承載力指數[15]。

2.3.1 海岸線人工化指數（PA） 將人工海岸線劃分為圍塘堤壩（圍海養殖、鹽田等）、防護堤壩、工業與城鎮、港口碼頭四種開發利用類型，根據各種海岸線開發利用類型對海岸資源環境影響程度的差異，采用加權求和的方法計算海岸線人工化指數。計算公式如式（1）。

式中：PA為岸線人工化指數；l總為海岸線的總長度（包括自然海岸線的長度）；lmb，lmT，lmG，lmH分別為圍塘堤壩海岸線、防護堤壩海岸線、工業與城鎮海岸線、港口碼頭海岸線的長度，qb，qT，qG，qH分別為4種海岸線開發利用類型對海岸資源環境的影響因子，其值采用專家打分法確定，每類岸線均選取人工岸線專家打分的平均值作為該類岸線的影響因子[2]，具體見表1。

表1 人工海岸線開發利用類型劃分及其海岸資源環境影響因子

2.3.2 海岸線開發利用強度標準（PC0） 以海洋功能區劃和海洋主體功能區規劃為基礎，測算海岸線開發利用強度標準。計算公式如式（2）所示。

式中：PC0為岸線開發利用強度標準；li為第i類海洋功能區毗鄰的海岸線長度；wi為遵循海洋主體功能區規劃的管控要求，第i類海洋功能區允許的海岸線開發強度，wi的值根據海洋功能區劃一級海洋基本功能區開發利用管控要求，采用專家打分法確定[2]。各海洋功能區允許的海岸線開發強度見表2。

表2 各海洋功能區允許的海岸線開發強度

2.3.3 海岸線開發承載率指數（S1） 根據海岸線人工化指數（PA）與海岸線開發利用強度標準（PC0）之比，得出海岸線開發承載率指數（S1）。

將海岸線開發承載率指數評價結果劃分為適宜、臨界和較高3個等級。當S1≥1.10時，或區域自然海岸線保有率低于海洋生態保護紅線等管控要求時，海岸線開發強度較高；當0.90＜S1＜1.10時，海岸線開發強度臨界；當S1≤0.90時，海岸線開發強度適宜。

2.3.4 海岸線開發承載力指數（S2） 根據海岸線開發利用強度標準（PC0）與海岸線人工化指數（PA）之差，再與海岸線開發利用強度標準（PC0）之比，得出海岸線開發承載力指數（S2）。將海岸線開發承載力指數評價結果劃分為可載、臨界超載和超載3個等級。當S2≥0.2時，或區域自然海岸線保有率低于海洋生態保護紅線等管控要求時，海岸線開發強度可載；當0≤S2＜0.2時，海岸線開發強度臨界超載；當S2＜0時，海岸線開發強度超載。

2.3.5 海岸線開發承載力超載指數（SC） 海岸線開發強度處于超載狀態下，超載指數（SC）等于海岸線人工化指數（PA）與海岸線開發利用強度標準（PC0）之差，再與海岸線開發利用強度標準（PC0）之比。計算公式如式（5）所示。

3 承載力評估結果與分析

3.1 海岸線開發承載率指數

依據海岸線開發承載率（S1）計算和評價方法，海南省鄰近海域海岸線開發承載率評價結果見表3。在13個評價單元中，海岸線開發承載率較高的區域有2個，分別是臨高縣和洋浦經濟開發區，海岸線開發承載率分別為1.25和1.1。其它11個區域海岸線開發承載率均小于0.90，屬于海岸線開發承載率適宜區域，其中?？谑?、文昌市、昌江黎族自治縣海岸線開發承載率指數都大于0.80，接近臨界超載。

表3 海南島海岸線開發承載率指數

3.2 海岸線開發承載力指數

依據海岸線開發承載力指數（S2）和海岸線開發承載力超載指數（SC）計算和評價方法，海南省鄰近海域海岸線開發承載力指數和超載指數評價結果見表4，以及圖2和圖3所示。

在13個評價單元中，海岸線開發承載力超載的區域有2個，分別是臨高縣和洋浦經濟開發區，海岸線開發承載力超載指數達到0.25和0.1。海岸線開發承載力指數處于臨界超載的區域有3個，分別是文昌市、昌江黎族自治區、海口市；其它8個區域海岸線開發承載力指數均大于0.20，屬于海岸線開發承載力可載區域。

3.3 成因分析

臨高縣和洋浦經濟開發區近岸海域海岸線開發承載力超載，指數分別達到0.25和0.1。?？谑小⑽牟?、昌江縣海岸線開發承載力指數在臨界區域，本文嘗試從上述各區域的海洋功能定位、近岸海域開發利用情況等角度分析討論造成承載能力臨界或超載的原因。

（1）港口海岸線等人工岸線占比。依據2012年國務院批復的《海南島海洋功能區劃（2011—2020年）》，本次海南新開發承載力指數0.1的洋浦經濟開發區海洋功能定位主要以港口航運和工業與城鎮為主，主要發展其臨港工業和港口物流產業，港口建設對于原生海岸線的地形地貌、生態系統造成重大影響，港口建設占比大是導致洋浦經濟開發區海岸線開發承載能力超載的重要原因。

表4 海南島海岸線開發承載力及超載指數

圖2 海南島鄰近海域海岸線承載率等級分布圖

圖3 海南島海岸線承載狀況判定圖

（2）近岸海域開發利用規模。海南省各縣市海域開發利用情況參見圖4，海南省各縣級單元的海域開發利用類型和規模均存在明顯的區域分異特點。洋浦經濟開發區和?？谑虚_發利用比例最高，其次是臨高縣。海域開發利用規模較大，則占用岸線資源相應增加，導致岸線開發承載能力界或超載。

圖4 各評價單元海域開發利用比例圖

（3）開發利用結構。13個評價單元中，文昌市、昌江縣、臨高縣開放式用海方式占比最重，都超過該區域整體用海開發利用的50%，儋州市、海口市和洋浦經濟開發區則是填海造地占比最重，超過該區域整體用海開發利用的50%，說明這幾處區域的開發力度頗大。海域使用類型對岸線資源的耗用程度和排他程度不同，不合理的海域開發利用結構影響各區域的海岸線開發承載能力。

（4）海洋生態保護要求。臨高縣海洋功能定位主要以海洋保護和保留為主，主要保護其豐富的紅樹林生態系統、白蝶貝種質資源及珊瑚礁資源，上述功能定位允許的海岸線開發強度標準PC0數值較小，是臨高縣承載能力指數頗高的主要原因。

4 結 論

本文以海南島省級海岸線保護與利用規劃中確定的岸線類型，計算海岸線開發承載力指數，根據《資源環境承載能力監測預警技術方法（試行）》中海岸線開發強度的算法和步驟進行評估，在理論和方法上也還不成熟，難以為管理決策提供科學支持。下一步還需要立足海南省實際情況，結合社會經濟發展和海洋資源行政管理的實際需求，重點研究資源環境要素在承載能力中的“短板效應”、“長板效應”、“加和效應”、“乘積效應”等多種效應機制及其疊加及演化規律[2]，在此基礎上將承載能力的分析評價數學模型化。針對海南省近半縣級單元海岸線開發承載力臨界甚至超載的現狀，以及人工岸線增長顯著、砂質岸線侵蝕明顯的變化特點，建議應結合地理、科學、經濟政治等因素，配套彼此協調的管理制度和規劃，以可持續方式正確處理海岸線開發與保護問題。

強化依法治海。結合海南省自身豐富的海洋資源稟賦，建設具有統一高層架構的生態管海理念和法律法規體系，逐級向下推行完善，填補各縣級行政單元法律法規空白；在項目審批中強化生態用海審查，明確產業或項目占用岸線必要性的具體內容和標準，通過建立建設用海規?？刂浦笜梭w系，實施自然岸線保有率目標控制；采取專項督察和常態化督察相結合的方式，對自然岸線管控目標、海洋生態紅線制度等落實情況進行督察，及時依法制止、查處各類損害海洋生態環境和自然岸線的違法違規行為。

推進生態管海。在現有海洋生態保護格局下，配合海南省已有海洋環境觀測與監測網絡，重點布局海洋生態觀測與監測系統，連續和實時掌握岸線開發保護情況，為海岸線開發與保護提供科學性與預見性的決策支撐，有效提升海岸帶生態環境對海南省自由貿易港經濟社會可持續發展的支撐能力。

優化海洋產業結構。依據《海南省主體功能區規劃》和資源環境綜合承載能力，統籌重點產業空間布局，合理控制重點產業發展規模，圍繞重點產業開展技術創新和產業改造，實現產業升級；堅持以環境保護促進重點產業結構優化，以環境保護優化經濟發展，提升區域資源環境對重點產業發展的支撐能力，逐步扭轉重點產業粗放式、外延式和分散式的發展方式；在達到經濟效益最優的目標下，積極發展、提供海洋綠色產品和服務，促進經濟社會與海洋生態環境的協調發展。